超chao級ji電dian容rong通tong過guo分fen離li正zheng負fu電dian荷he來lai儲chu存cun能neng量liang，是shi物wu理li方fang法fa儲chu能neng
，電dian池chi是shi用yong化hua學xue反fan應ying的de方fang法fa來lai儲chu能neng
，所suo以yi電dian池chi的de反fan應ying時shi間jian會hui很hen長chang，超chao級ji電dian容rong容rong量liang大da，充chong放fang電dian速su度du快kuai，而er且qie充chong放fang電dian循xun環huan可ke達da百bai萬wan次ci，非fei常chang適shi合he用yong作zuo備bei用yong電dian源yuan和he提ti供gong峰feng值zhi功gong率lv。

超級電容工作原理

超級電容可以用做後備電源
，類似於UPS
，zaixitongturanduandianhou，fuzezaijiduanshijianneiweixitongtigongnengliang。zaizhezhongyingyongzhong，xuyaohoubeidianyuanyoukuaisudeqidongshijian。youyuchaojidianrongshiwulifanyingdefangshichucundianneng，chongfangdiansudukuai

，xiangduidianchiyouzhegengweikuaisudexiangyingshijian。

 
圖1：超級電容用作備用電源示意圖

電池的充放電大概在1小時到10個小時左右，而傳統用於濾波的電容，充放電在0.03秒
，超級電容充放電在1秒左右，基本上是從0.1秒到10秒，這個時間正好是汽車
、吊車刹車或啟動的時間
，其他設備比如風力發電中，風輪機變槳的時候要提供能量也是在這個時間段。

在風力發電風輪機變槳時
、機車、電動機
、汽車
、吊車啟動時需要的能量遠大於其正常工作時需要的能量

，超級電容可以輔助電池
、發動機等動力係統提供峰值功率，從而減輕電池或發動機的負擔。沒有超級電容時，在負載啟動
、維持運行和終止的過程中，能量全部由電池或發動機供給。如果加入了超級電容，負載啟動時需要的峰值功率可以由超級電容承擔。 

 
圖2：超級電容提供峰值功率示意圖

在機車、電動機、汽車、diaocheshacheshi
，chaojidianrongkeyizhongxinbuhuonengliang。zheyang，jiarulechaojidianrongzuofuzhudianyuan
，keyitigaonengliangliyongxiaolv
，yanchangdianchihuofadongjishouming。tongshixiangduiyumeiyouchaojidianrongdedonglixitong，dianchihuofadongjibuxuyaotigongfengzhigonglv

，yinerchicunkeyigengxiao。xiatushichaojidianrongfuzhudianchi
、發動機的工作模式示意圖。

圖3：沒有超級電容的動力係統工作模式
 
圖4：超級電容用作輔助電源的動力係統工作模式

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超級電容提供峰值功率的應用案例

集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)龍(long)門(men)吊(diao)車(che)使(shi)用(yong)柴(chai)油(you)機(ji)做(zuo)動(dong)力(li)
，當(dang)龍(long)門(men)下(xia)來(lai)的(de)時(shi)候(hou)有(you)一(yi)個(ge)動(dong)能(neng)，通(tong)常(chang)是(shi)通(tong)過(guo)刹(sha)車(che)電(dian)阻(zu)耗(hao)散(san)動(dong)能(neng)，刹(sha)車(che)電(dian)阻(zu)是(shi)個(ge)耗(hao)能(neng)電(dian)阻(zu)，把(ba)電(dian)變(bian)成(cheng)熱(re)耗(hao)散(san)掉(diao)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)了(le)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)，刹(sha)車(che)的(de)動(dong)能(neng)可(ke)以(yi)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)能(neng)，通(tong)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)路(lu)充(chong)電(dian)到(dao)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)裏(li)麵(mian)去(qu)，反(fan)過(guo)來(lai)當(dang)龍(long)門(men)上(shang)升(sheng)的(de)時(shi)候(hou)通(tong)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)逆(ni)行(xing)電(dian)路(lu)把(ba)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)能(neng)量(liang)反(fan)饋(kui)到(dao)電(dian)機(ji)裏(li)麵(mian)。

由(you)於(yu)使(shi)用(yong)了(le)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)提(ti)供(gong)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)，柴(chai)油(you)機(ji)隻(zhi)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)維(wei)持(chi)運(yun)行(xing)的(de)較(jiao)小(xiao)的(de)功(gong)率(lv)
，因(yin)而(er)柴(chai)油(you)機(ji)的(de)尺(chi)寸(cun)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)一(yi)半(ban)，同(tong)時(shi)節(jie)省(sheng)了(le)成(cheng)本(ben)。類(lei)似(si)的(de)應(ying)用(yong)還(hai)包(bao)括(kuo)叉(cha)車(che)

、混合動力汽車、輕軌或地鐵。

圖5：超級電容用在集裝箱龍門吊車上麵

自動抄表係統抄表時，數據發送需要非常大的能量，超級電容能夠提供大的能量。下圖是Maxwellchaojidianrongzaizhinengdianbiaoshangdeyingyong，chaojidianrongqudaililizidianchi，shoumingkeyiyanchangyibei，zhanbanmianjibililizidianchixiao。zaizidongchaobiaoxitongzhongdeshuibiaoheqibiaozhong，chaojidianrongpeihedianchi，yanchangshiyongshouming。

 
圖6：超級電容在智能電表中替代電池

選擇合適的超級電容

超級電容的選型和數量配置需要根據不同的應用來判斷，選擇要素包括最大和最小工作電壓、平均電流、平均功率、峰值電流、峰值功率、工作環境溫度
、運行時間
、壽命。

超級電容的額定電壓用VR表示
，通過最大工作電壓（Vmax）可以算出需要串聯的超級電容的數量。計算公式為：

 


接下來，根據平均電流（I，單位為安培）
、運行時間（dt
，單位為秒）、最小工作電壓（Vmin），通過下麵公式，就能計算出係統所需要的電容容值的近似值。
 



係統電容值與串聯的每個電容之間的關係用下麵的公式表示：

 


如果使用相同容值的電容
，那麼公式可以簡化為： 。根據這個計算值，對照產品規格表，可以找出合適的產品。

如果各個電容之間是並聯關係
，係統電容值與單個電容之間的容值關係式為：

 
除此之外，其他需要考慮的因素有，電容的內阻與瞬時電壓降有關，工作環境溫度會影響電容內阻和壽命。